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IoT 连接器

Savitri IoT 连接器使物联网设备能够将传感器数据提交到链上。它提供设备管理、数据接入、边缘处理、批量优化和企业级安全性。

架构​

IoT Devices (sensors, actuators, gateways)
    │
    ▼
Protocol Handlers (MQTT, CoAP)
    │ parse, validate, authenticate
    ▼
Edge Processing Engine
    │ rules engine, anomaly detection, aggregation
    ▼
Batch Processor
    │ compress, aggregate, schedule
    ▼
Blockchain Interface (savitri_sendRawTransaction)
    │ submit batch as IoT TX (0.00005 SAVT fee)
    ▼
On-chain Oracle Feed

设备管理​

设备类型​

类型描述示例
Sensor只读数据生产者温度传感器
Actuator可控设备智能阀门
Gateway边缘聚合点树莓派集线器
EdgeNode本地处理单元边缘 ML 服务器
Mobile移动设备智能手机
Industrial工业设备PLC/SCADA

设备注册​

pub struct Device {
    pub id: DeviceId,
    pub owner: [u8; 32],          // owner address
    pub public_key: [u8; 32],     // device signing key
    pub device_type: DeviceType,
    pub capabilities: Vec<String>,
    pub status: DeviceStatus,
    pub metadata: HashMap<String, String>,
}

设备通过其公钥在链上注册以进行身份验证。设备组可以集体管理。

设备状态​

状态描述
Active正常运行
Inactive临时离线
Suspended被所有者/治理暂停
Banned永久撤销

数据接入​

协议支持​

协议处理器使用场景
MQTTMQTTHandler低功耗传感器、发布/订阅
CoAPCoAPHandler受限设备、UDP

两者均实现 ProtocolHandler 特征：

pub trait ProtocolHandler: Send + Sync {
    async fn handle_connection(&self, stream: TcpStream) -> Result<()>;
    fn parse_data(&self, raw: &[u8]) -> Result<IoTData>;
    fn validate_device(&self, device_id: &str, signature: &[u8]) -> Result<bool>;
}

IoT 数据格式​

pub struct IoTData {
    pub device_id: String,
    pub timestamp: u64,
    pub data_type: String,       // "temperature", "humidity", etc.
    pub value: DataValue,
    pub unit: String,            // "celsius", "percent", etc.
    pub quality: f64,            // 0.0-1.0 (data quality score)
    pub metadata: HashMap<String, String>,
}

pub enum DataValue {
    Float(f64),
    Integer(i64),
    Boolean(bool),
    String(String),
    Binary(Vec<u8>),
    Struct(HashMap<String, DataValue>),
    Array(Vec<DataValue>),
}

边缘处理​

边缘处理引擎在提交前对数据进行过滤、转换和聚合。

规则引擎​

// Example rule: alert if temperature > 40
Rule {
    condition: Condition::GT("temperature", 40.0),
    action: ProcessingAction::CriticalAlert,
}

// Logical operators
Condition::AND(vec![
    Condition::GT("temperature", 35.0),
    Condition::LT("humidity", 20.0),
])

运算符：EQ、NEQ、GT、LT、GTE、LTE、CONTAINS、IN、AND、OR。

异常检测​

边缘处理器对传入数据进行异常检测：

  • 统计离群值检测
  • 模式识别
  • ML 模型推断（本地模型）

异常情况无论批次计划如何都会触发自动提交。

数据聚合​

策略描述
Average窗口内值的平均值
Sum值的总和
Min / Max极值
Median中间值
Percentile(p)第 P 百分位数

批量处理​

单个传感器读数被批量处理以降低交易成本：

pub struct BatchProcessor {
    pub batch_size: usize,       // max readings per batch
    pub max_delay_ms: u64,       // max time before forced submit
    pub compression: bool,       // compress batch payload
    pub aggregation: bool,       // aggregate before submit
}

批量触发条件​

触发条件描述
达到大小累积了 batch_size 个读数
最大延迟自第一次读数起经过了 max_delay_ms
高优先级检测到异常或关键警报

与逐次读数提交相比，批量处理可将区块链交易减少高达 90%。

安全性​

身份验证​

三种身份验证方法，可组合使用：

方法描述
证书X.509 证书链验证
令牌带有效期的 API 令牌
生物特征设备生物特征验证

数据加密​

  • AES-256 加密用于传输中和静止时的数据
  • 完整性哈希用于篡改检测
  • 证书吊销检查

连接器配置​

pub struct ConnectorConfig {
    pub max_requests_per_second: u32,
    pub timeout_ms: u64,
    pub retry_attempts: u32,
}

链上集成​

IoT 数据以 IoT 费率的交易形式提交：

let tx = TransactionBuilder::new()
    .oracle_call(
        "iot_oracle_address",
        "submit_sensor_data",
        &batch_payload,
    )
    .nonce(nonce)
    .fee(50_000_000_000_000)  // 0.00005 SAVT (IoT rate)
    .build_and_sign(&device_wallet)?;

预言机馈送集成​

提交的 IoT 数据可作为预言机馈送使用：

// Request latest sensor reading
let tx = oracle.request_data(
    &iot_oracle_address,
    "temperature",
    b"sensor_001",
).await?;

连接器指标​

pub struct ConnectorMetrics {
    pub requests_served: u64,
    pub errors_count: u64,
    pub average_response_time: f64,
}